一种高效环保的氨基酸发酵培养基的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种高效环保的氨基酸发酵培养基的制备方法，包括如下步骤：将分离氨基酸晶体后所收集的氨基酸结晶母液加水稀释1

【技术实现步骤摘要】
一种高效环保的氨基酸发酵培养基的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及生物
，具体涉及一种高效环保的氨基酸发酵培养基的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]缬氨酸为机体必需氨基酸和营养物质，被广泛应用于食品、医药、化妆品、饲料等领域，用作食品添加剂、饲料添加剂、营养增补剂、风味剂、化妆品添加剂、药物(如抗生素、除草剂等)的制备前体等，市场需求巨大。
[0003]微生物发酵法制备L
‑
缬氨酸的方法具有采用生物基原料、高效率转化、反应温和、环保经济等优点，而被行业广泛运用。该方法以葡萄糖为原料，经微生物发酵获得L
‑
缬氨酸发酵液。L
‑
缬氨酸发酵液经除菌、脱色、浓缩、结晶、分离等处理，得到L
‑
缬氨酸晶体和L
‑
缬氨酸结晶母液。L
‑
缬氨酸结晶母液中含有L
‑
缬氨酸、菌体、色素、破碎菌体、氨基杂酸、蛋白质、核酸、未利用的培养基等物质，具有高化学需氧量(COD)和氨氮属性。已有研究将L
‑
缬氨酸结晶母液浓缩干燥后，用于制备氮磷钾肥料、生物有机肥或饲料添加剂，但存在利用价值低、产品附加值不高等缺陷。为此，如何实现L
‑
缬氨酸结晶母液的综合利用成为急需解决的技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高效环保的氨基酸发酵培养基的制备方法，包括如下步骤：将分离氨基酸晶体后所收集的氨基酸结晶母液加水稀释1/>‑
5倍，加入新鲜培养基，混合均匀，再加入葡萄糖溶液，制得氨基酸发酵培养基，其中，每立方米氨基酸结晶母液中所加入的新鲜培养基的组成为：酵母膏2
‑
7kg、蛋白胨1
‑
6kg、硫酸铵10
‑
25kg、柠檬酸0.1
‑
2kg、氯化钾0.1
‑
2kg、硫酸镁0.5
‑
5kg。
[0005]本专利技术的优选技术方案中，每立方米氨基酸结晶母液加入新鲜培养基的组成为：酵母膏4
‑
5kg、蛋白胨2
‑
5kg、硫酸铵13
‑
20kg、柠檬酸0.5
‑
1kg、氯化钾0.5
‑
1kg、硫酸镁2
‑
3kg。
[0006]本专利技术优选的技术方案，所述氨基酸选自甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸、组氨酸中的任一种或其异构体。
[0007]本专利技术的优选技术方案中，氨基酸结晶母液加水稀释后体积：葡萄糖溶液体积为1:0.8
‑
1.2，优选为1:0.9
‑
1.1，更优选为1:1。
[0008]本专利技术的优选技术方案中，所述葡萄糖溶液的浓度为200
‑
400g/L，优选为240～340g/L，更优选为260～300g/L。
[0009]本专利技术优选的技术方案，所述氨基酸为缬氨酸，优选为L
‑
缬氨酸。
[0010]本专利技术的优选技术方案中，所述L缬氨酸结晶母液的制备方法包括下述步骤，将L
‑
缬氨酸发酵液经灭菌、分离一、脱色、分离二、浓缩、结晶、分离三的处理后，收集L
‑
缬氨酸晶
体和L
‑
缬氨酸结晶母液。
[0011]本专利技术的优选技术方案中，所述灭菌温度为80
‑
135℃，优选为90
‑
125℃。
[0012]本专利技术的优选技术方案中，所述灭菌时间为5
‑
35分钟，优选为10
‑
20分钟。
[0013]本专利技术优选的技术方案中，所述L
‑
缬氨酸发酵液灭菌处理为低温加压灭菌。
[0014]本专利技术优选的技术方案中，所述低温加压灭菌将氨基酸发酵液在0.1
‑
0.4MPa和不高于80℃条件下进行灭菌处理，制得氨基酸发酵灭菌液。
[0015]本专利技术优选的技术方案中，所述低温加压处理的灭菌压力为0.2
‑
0.3MPa。
[0016]本专利技术优选的技术方案中，所述低温加压处理的灭菌温度为50
‑
65℃，优选为53
‑
57℃。
[0017]本专利技术优选的技术方案中，所述低温加压处理的灭菌时间≥20分钟，优选为25
‑
30分钟。
[0018]本专利技术优选的技术方案中，所述低温灭菌处理后的活菌数为0。
[0019]本专利技术的优选技术方案中，所述分离一选自树脂过滤、膜过滤、离心过滤中的任一种或其组合。
[0020]本专利技术优选的技术方案中，所述膜过滤选自陶瓷膜过滤、纳滤膜过滤的任一种或其组合。
[0021]本专利技术优选的技术方案中，所述陶瓷膜的孔径为30
‑
50nm。
[0022]本专利技术优选的技术方案中，所述纳滤膜的截留分子量为800
‑
3000道尔顿。
[0023]本专利技术优选的技术方案中，所述L
‑
缬氨酸发酵液先经陶瓷膜过滤，再经纳滤膜过滤，制得过滤清液。
[0024]本专利技术优选的技术方案中，所述脱色方法包括如下步骤：在收集的过滤清液中加入活性炭，任选加入双氧水，搅拌、过滤，制得脱色清液。
[0025]本专利技术优选的技术方案中，以发酵液体积为当量，所述活性炭的加入量为0.1％
‑
10％，优选为0.2％
‑
5％。
[0026]本专利技术优选的技术方案中，以发酵液体积为当量，加入双氧水至其在反应体系中浓度≥50ppm，优选为100
‑
1000ppm。
[0027]本专利技术优选的技术方案中，所述脱色温度≥30℃，优选为50
‑
70℃。
[0028]本专利技术优选的技术方案中，所述搅拌速度为10
‑
1000r/min，优选为10
‑
100r/min，更优选为20
‑
70r/min。
[0029]本专利技术优选的技术方案中，所述脱色清液的透光率≥95％，优选≥99％。
[0030]本专利技术的优选技术方案中，所述脱色为向L
‑
缬氨酸发酵液中加入0.1
‑
10％的活性炭，在40
‑
70℃下搅拌，脱色20
‑
60分钟，过滤，即得。
[0031]本专利技术的优选技术方案中，所述脱色为向L
‑
缬氨酸发酵液中加入0.1
‑
10％的活性炭，加入双氧水至其在反应体系中浓度≥50ppm，在40
‑
70℃下搅拌，脱色20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效环保的氨基酸发酵培养基的制备方法，包括如下步骤：将分离氨基酸晶体后所收集的氨基酸结晶母液加水稀释1
‑
5倍，加入新鲜培养基，混合均匀，再加入葡萄糖溶液，制得氨基酸发酵培养基，其中，每立方米氨基酸结晶母液中所加入的新鲜培养基的组成为：酵母膏2
‑
7kg、蛋白胨1
‑
6kg、硫酸铵10
‑
25kg、柠檬酸0.1
‑
2kg、氯化钾0.1
‑
2kg、硫酸镁0.5
‑
5kg。2.根据权利要求1所述的制备方法，氨基酸结晶母液加水稀释后体积：葡萄糖溶液体积为1:0.8
‑
1.2，优选为1:0.9
‑
1.1，更优选为1:1。3.根据权利要求1
‑
2任一项所述的制备方法，所述葡萄糖溶液的浓度为200
‑
400g/L，优选为240～340g/L，更优选为260～300g/L。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，所述L缬氨酸结晶母液的制备方法包括下述步骤，将L
‑
缬氨酸发酵液经灭菌、分离一、脱色、分离二、浓缩、结晶、分离三的处理后，收集L
‑
缬氨酸晶体和L
‑
缬氨酸结晶母液。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，所述加入新鲜培养基后的L
‑
缬氨酸结晶母液和葡萄糖溶液，分别灭菌后再混合。6.一种氨基酸的发酵方法，包括下述步骤，将氨基酸生产菌种子培养液按照0.5
‑
10％的接种量接种到氨基酸结晶母液制得的发酵培养基中，在35
‑
37℃条件下发酵，至残糖量小于0...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩成秀，刘树蓬，刘磊，高雄伟，张学虎，
申请(专利权)人：巴彦淖尔华恒生物科技有限公司合肥华恒生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：